[發明專利]永磁零件磁性能穩定化處理方法

無效

• 申請號: 201010509737.8
• 申請日: 2010-10-18
• 公開（公告）號: CN102021298A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 甄良;邵文柱;孫學銀;徐成彥;楊麗;姜建堂;王文壽
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C21D9/00
• 分類號: C21D9/00;C21D1/613
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 楊立超

技術領域

本發明涉及永磁零件磁性能穩定化處理方法，屬熱處理工藝領域。

背景技術

Fe-Cr-Co合金、Alnico合金以及Sm-Co合金由于其優異的磁性能以及高的使用溫度而廣泛地應用在航空、航天、國防和軍工等領域。在空天環境下服役的永磁器件，必將受到溫度的冷熱交替變化，如何保證在溫度循環條件下磁性器件的使用穩定性，須經過多次冷熱循環穩定化處理后方能投入服役，否則可能因性能不穩定而導致器件的失效。

Fe-Cr-Co系永磁合金的宏觀磁性能，與單疇α1相中的磁矩取向度有關。當磁體被飽和磁化時，磁矩處于高度的取向狀態，故顯示出較高的宏觀磁性能，其磁性處于最高狀態(即能量最高狀態)，具有自發地向穩定狀態(能量較低狀態)轉變的趨勢。因此，充磁之后磁矩必然會自發地向能量較低的狀態轉移。這意味著磁矩相對原來的磁化方向發生某種程度的偏離，于是導致宏觀磁性的下降。溫度變化可以加速這一轉變過程，從而導致磁性變化。這樣，以損失部分磁性為代價換取了材料磁性的相對穩定。

Alnico系永磁合金的溫度不可逆變化規律：各向同性Alnico合金，只在高溫部分(相對于常溫而言)才出現不可逆現象；各向異性Alnico合金，在高低溫部分都出現不可逆現象，而且低溫部分退磁率比高溫部分大。柱狀晶各向異性Alnico合金的不可逆退磁率比等軸各向異性Alnico合金的小。Alnico合金的不可逆退磁率與磁體尺寸比有關，一般退磁率與尺寸比呈反變化關系。Alnico合金的可逆溫度系數，一般為0.02左右。其特點是，各向異性Alnico合金的溫度系數與磁體的尺寸比有關；在0～80℃間，尺寸比大則溫度系數也大(指絕對值而言)，在低溫區域規律不明顯。各向同性Alnico合金的溫度系數不依賴于尺寸比。等軸晶各向異性Alnico5合金的溫度系數在高于常溫部分為負值，在常溫及其以下為正值；柱狀晶Alnico5合金的溫度系數變化不大，在-20～+50℃間皆為負值。柱狀晶Alnico8合金的溫度系數也比較小。在溫度區間-196℃～500℃之間，其穩定性變化規律仍不清楚。

Sm-Co永磁因其磁性能高、居里溫度高、剩磁溫度系數低、耐蝕性及熱穩定性好而在永磁材料中具有不可替代的作用，它的出現極大地改善了永磁材料適應工作環境的能力，在高溫領域及要求低溫度系數領域有著廣泛的應用。改善Sm-Co磁體溫度穩定性的方法主要是用一些重稀土金屬元素(如Ho、Er、Dy、Gd等)部分取代輕稀土元素Sm。這是因為輕稀土金屬化合物的磁化強度隨溫度的升高而降低，它的磁通具有負的溫度系數。而如何優化穩定化處理工藝，是提高器件使用壽命的關鍵。

發明內容

本發明的目的是提供一種永磁零件的磁性能穩定化處理方法，以提高永磁器件的使用穩定性和可靠性。

本發明為解決上述技術問題采取的技術方案是：

本發明所述的永磁零件磁性能穩定化處理方法是按照以下步驟實現的：

步驟一：將待處理的永磁零件在500℃高溫條件下進行加熱，并在該溫度下保持2小時；

步驟二：將完成步驟一的待處理的永磁零件取出并迅速放入溫度為-196℃的液氮中冷卻，并在該溫度下保持2小時；

步驟三：多次連續重復步驟一、步驟二，重復次數(循環次數)為至少30次。

本發明的有益效果是：

利用本發明所述的技術方案處理永磁零件，可使永磁零件的穩定性和可靠性得到了顯著提高。永磁零件的剩磁B_r、矯頑力H_c、最大磁能積(BH)_max、膝點H_k均有較大幅度的改善，請參見實難效果部分。本發明方法與現有的處理方法相比，發明取得了預料不到的技術效果，其技術效果產生了“量”的變化。

附圖說明